عنوان

طراحی، شبیه‌سازی و امکان‌سنجی ساخت سنسوری با حساسیت بالا مبتنی بر تکنولوژی ‮‭MEMS‬ به منظور شناسایی زیست‌شناساگرهای سرطان (با تاکید بر سرطان ریه),‮‭Design, Simulation and feasibility study of high sensitive MEMS based sensor for detecting Cancer biomarkers: case studies on lung cancer‬

Number

‭۲۳۰۴۰پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

طراحی، شبیه‌سازی و امکان‌سنجی ساخت سنسوری با حساسیت بالا مبتنی بر تکنولوژی ‮‭MEMS‬ به منظور شناسایی زیست‌شناساگرهای سرطان (با تاکید بر سرطان ریه)

Parallel Title Proper

‮‭Design, Simulation and feasibility study of high sensitive MEMS based sensor for detecting Cancer biomarkers: case studies on lung cancer‬

First Statement of Responsibility

/پیام نوری دخت

Name of Publisher, Distributor, etc.

: مهندسی برق و کامپیوتر

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۹۶‬

Name of Manufacturer

، راشدی

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۱۱۸‬ص‬

Text of Note

چاپی - الکترونیکی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

برق گرایش الکترونیک

Date of degree

‮‭۱۳۹۹/۰۶/۲۸‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

تشخیص زودهنگام سرطان می‌تواند نقش بسزایی در جلوگیری از گسترش بیماری و کاهش مرگ‌ومیر ناشی از آن داشته باشد و از این رو یافتن روش‌هایی جهت شناسایی سرطان در مراحل آغازین آن، سالانه جان میلیون‌ها نفر را از مرگ نجات خواهد داد .یکی از راهکارهای تشخیص زودهنگام سرطان، شناسایی زیست‌شناساگرهای سرطان است .زیست‌شناساگرها مولکول‌های بیولوژیکی هستند که در خون انسان، بافت‌ها و سایر مایعات موجود در بدن یافت می‌شوند و نشانه‌ای از فعل و انفعالات طبیعی یا غیرطبیعی صورت گرفته در بدن انسان هستند و با اندازه گیری آن‌ها می‌توان به حضور سلول‌های سرطانی پی برد .روش‌های سنتی و آزمایشگاهی مورد استفاده جهت تشخیص زیست شناساگرهای سرطانی نیازمند صرف هزینه، کادر مجرب و نمونه مورد اندازه گیری قابل توجه هستند و مهم‌تر از تمام این موارد، بیمار به‌ویژه در کشورهای در حال توسعه تنها در مراحل پیشرفته بیماری سرطان به آزمایشگاه مراجعه می‌کند .در حالی که تکنولوژی‮‭MEMS‬ ، امکان ساخت سنسورهای با حساسیت و دقت بالا، ارزان و قابل استفاده در هر زمان و مکانی را توسط خود بیمار فراهم نموده است .در واقع با استفاده از این تکنولوژی، می‌توان آزمایشگاهی را در داخل یک تراشه بسیار کوچک و ارزان قیمت برپا کرد .در این پایان نامه، با استفاده از تکنولوژی ‮‭MEMS‬ حسگری با حساسیت و دقت بالا طراحی و ساخته شده است .این حسگر با ترکیب مزایای تکنولوژی ریزسیال‌ها، تیرک‌ها و حسگرهای مبتنی بر کاغذ، شیوه ای جدید را به منظور اندازه‌گیری مولکول‌های زیستی و از جمله زیست‌شناساگرهای سرطان ارائه نموده است .اساس کار حسگر طراحی شده، اندازه‌گیری میزان خمش تیرکی کاغذی به روش مقاومتی است .نمونه با تکیه بر خاصیت موئینگی کاغذ در سطح تیرک جریان یافته و مولکول‌های هدف موجود در آن، با مولکول‌های پذیرنده‌ی سطح تیرک وارد واکنش می‌شود .این واکنش موجب خمش تیرک گردیده میزان خم شدن آن به روش مقاومتی اندازه‌گیری می‌شود .میزان خمش تیر متناسب است با تعداد مولکول‌های هدف موجود در نمونه .مزیت حسگر طراحی شده در این پایان‌نامه در مقایسه با سایر حسگرها، استفاده از کاغذ به‌عنوان تیرک است .تیرک‍ کاغذی به دلیل ضریب‍ یانگ پایین کاغذ، تحت نیروی یکسان خمش بیشتری نسبت به سایر مواد از خود بروز می‌دهد و این امر حساسیت حسگر را افزایش می‌دهد .همچنین خاصیت موئینگی کاغذ نیاز به استفاده از منبع خارجی جهت جاری نمودن سیال در حسگر را مرتفع می‌نماید .زیست‌شناساگرهای بررسی شده در این پایان نامه عبارتند از آنتی‌بادی‮‭P۵۳‬ ، ‮‭CEA‬ و‮‭۱. - CYFRA ۲۱‬دلیل انتخاب این ‮‭۳‬ زیست‌شناساگر، حضور چشم‌گیر آن‌ها در خون مبتلایان به انواع سرطان و به‌ویژه سرطان ریه بوده است .بر اساس مجموعه‌ای از مطالعات صورت گرفته، آنتی بادی ‮‭P۵۳‬ در خون قریب به ‮‭۲۰‬ درصد از مبتلایان به انواع سرطان مشاهده شده است .در پژوهشی دیگر، آزمایش خون ‮‭۸۰‬ درصد از مبتلایان به سرطان ریه نسبت به حضور حداقل یکی از ‮‭۳‬ زیست‌شناساگر‮‭P۵۳ Antibody‬ ، ‮‭CEA‬ و‮‭CYFRA ۲۱‬ - ‮‭۱‬مثبت بوده است .این نتایج و نتایجی مشابه از این دست، دلایل انتخاب این ‮‭۳‬ زیست‌شناساگر را تشریح می‌کند

Text of Note

Early diagnosis of cancer can play an important role in stopping disease from spreading and reducing the mortality causing by it, so finding methods of diagnosis of cancer in the first steps of the disease will save millions of people from death every year. One of the methods of early diagnosis of cancer is the identification of cancer biomarkers. Biomarkers are biological molecules which exist in the human blood, tissues and other liquids of the body and are signs of normal and abnormal interactions in the human body and by measuring them, the presence of cancer cells can be tracked. Traditional and laboratory manners used to identify cancer biomarkers require spend of a cost, experienced personnel and enough sample and the most important that patients, especially in the developing world, refer to medical test only in advanced stages of the cancer. While MEMS technology provides the possibility of fabricating low-cost sensors with high sensitivity and accuracy which can be used in every place and time. In fact using this technology, a laboratory can be built inside a very cheap and integrated chip: lab on a chip In this thesis, using MEMS technology a sensor with a high sensitivity and accuracy is designed and fabricated. This sensor combining advantages of microfluidics, microcantilevers and paper-based sensors has introduced a new method for measuring biomolecules namely cancer biomarkers. Base of the mechanism of designed sensor is measuring the magnitude of deflection of a paper microcantilever with a piezoresisitive method. The sample flows on the surface of microcantilever based on capillary action of paper, and then target molecules existing in it start to reaction with receptor molecules of the surface of microcantilever. This reaction causes the deflection of microcantilever and the magnitude of deflection is measured by piezoresisitive method. Quantity of microcantilever deflection is related to number of target molecules existing in the sample. Advantage of the designed sensor in this thesis comparing with other sensors, is the usage of paper as a microcantilever. The paper microcantilever, because of the low youngs modulus of paper, expresses more deflection under the same force in the comparison with other materials and this increases the sensitivity of sensor. Also papers capillary action satisfies the need of an external resource for flowing the fluid in the sensor. The examined biomarkers in this thesis are P53 Antibody, CEA and CYFRA21-1. The reason for choosing these three biomarkers is their impressive presence in the blood of those who suffer from different types of cancer, specially lung cancer. Based on plenty of studies, antibody P53 has been observed in the blood of nearly 20 of those who suffer from types of cancer. In another study, the blood test of 80 of those who suffer from lung cancer has shown that the presence of at least one of the three biomarkers: antibody P53, CEA and CYFRA 21-1 was positive. These results and results like this explain the reasons of these three biomarkers

Parallel Title

‮‭Design, Simulation and feasibility study of high sensitive MEMS based sensor for detecting Cancer biomarkers: case studies on lung cancer‬

نوری دخت، پیام

Nouri Dokht, Payam

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی